[分享]miRNA用荧光定量PCR检测的流程以及汇总

[分享]miRNA用荧光定量PCR检测的流程以及汇总 [转载]


目录如下:
一、MiRNA简介
二、反转录引物分类以及设计原理
三、引物探针设计
四、试验操作流程
1、RNA提取
2、反转录
3、荧光定量PCR
一、miRNA简介
小 RNA是 19~28nt的调控RNA分子,主要包括微 RNA(micro RNA,miRNA)和小干涉RNA(short interfering RNA,siRNA)两类,其中的miRNAs成为继 siRNAs之后新的研究热点之一,名列2002年和2003年美国《科学》杂志评出的年度十大科学成就。
miRNAs是长片段RNA序列的一部分,同siRNAs一样是比较短小的单链小分子RNA,一般来源于染色体的非编码区域,由大约70 nt大小的可形成发夹结构的前体加工而来,它通过与其目标mRNA分子的3 端非编码区域(3-untranslated region,3 UTR)互补导致该mRNA分子的翻译受到抑制。
在miRNA公共数据库miRBase (cuturl('http://www.mirbase.org/'))中已经有1W多条来自不同物种的miRNA序列。

MiRNA检测方法
要了解miRNA在基因调控中扮演的角色,很关键的一个方法就是迅速、准确地定量检测miRNA基因的表达。因此,miRNA表达水平的检测也成为了科学家们研究的热点。但是由于小分子RNA是一类很小的分子,部分小分子RNA表达水平可能很低,因而需要极为灵敏而定量的分析工具。常用的检测方法有:
1.1 Northern blotting
1.2 核糖核酸酶保护分析以及基于此方法的液相杂交。
1.3 RT-PCR也被用来检测miRNA前体的表达水平, 其他基于PCR技术检测miRNA的方法有
引物延伸法,就是在引物的5 末端加一个特异标记,可以定量测定低丰度的RNA含量;
原位杂交技术(CISH,FISH)可以方便的检测miRNA的时空表达的差异。
1.4 芯片(microarrays)技术[46,47]是一种较快的研究miRNA表达的方法。


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  • avi317 (2011-10-06 12:03:38)

    二、反转录引物分类以及设计原理
    Real-time PCR方法克服了由于miRNA分子太短(~22 nt)带来的定量最大难题而引入靶向特异性的反转录引物,该RT引物可以与成熟miRNA结合,形成反转录引物/成熟miRNA复合物,并在miRNA的5’末端延伸。这样就得到一个较长的反转录扩增因子,为进一步做实时定量PCR提供了符合要求的摸板。
    RT引物有两种类型:
    1、 Oligod(T)特异的RT引物(QIAGEN产品为主)
    由特异序列+(T)20左右+兼并碱基V或VN组成。(所有miRNA可以公用一个Oligod(T)的RT引物,但是RNA在反转录前需要进行末端Poly(A)加尾)


    2、茎环状结构的RT引物(ABI产品为主)
    由可以自身呈环茎状的特异序列+6到8个miRNA3’端反向互补碱基组成。(一条miRNA序列特异对应一个茎环状结构的RT引物)


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  • avi317 (2011-10-06 12:04:26)

    三、引物探针设计
    由于反转录后得到的cDNA 为(miRNA+RT引物)复合片段。
    上游引物可以在miRNA自身序列上找,如果GC含量太低,可以在上游引物5’端加入GCGCC等的保护碱基;下游引物在RT引物的反向互补序列中找;也就是说:上游引物是每个miRNA所特有的,下游引物为通用引物就可以了。
    荧光定量PCR检测方法有SYBR Green染料法和TaqMan探针法。前者需要调整引物浓度以及引物扩增效率,把引物二聚体调整到越小越好;探针法则需要设计荧光探针,这其中由于MGB探针需要碱基数量少和特异性好的特点而被推荐(非广告)。

    探针设计位置有3个:完全与miRNA序列相同、在miRNA与RT引物的交叉点、完全在RT引物上;这其中又有正向和反向互补两种情况。至于探针要设计在那个位置,根据自己试验情况而定,本人以为效果都差不多。
  • avi317 (2011-10-06 12:11:59)

    四、试验操作流程
    1、RNA提取
    在以上两种RT引物中,Ologod(T)特异引物所需要的RNA尽量是用特殊试剂盒提取的小RNA,而茎环状结构RT引物需要RNA正常提取就好。
    另外由于所需样本不同RNA提取方法也不完全相同,普通组织样本和细胞可以研磨用Trizol+氯仿抽提;血液和植物样本需要前期处理后再用Trizol+氯仿或用专门的Kit抽提。

    2、反转录
    确认用Oligod(T)特异RT引物时,RNA需要进行3'Poly(A)加尾处理。
    反转录的酶没有特殊要求,操作请按照各自反转录酶的说明书进行就好。这里特别注意的是:反转录过程中用到的RT引物(常规的是随机引物、Oligod(T)和特异引物)是前面提到的Ologod(T)特异引物和茎环状结构RT引物,它们分别属于Oligod(T)和特异引物范畴,在反转录中不需要另外添加其他RT引物。
    在确定反转录温度中请特别注意您使用的是哪一种RT引物,而设定相应的反转录温度。

    3、荧光定量PCR
    优化PCR体系(引物浓度、Mg浓度、dNTP浓度、退火温度等),正常操作。

    ――――――――The End.――――――
  • @花开花落@ (2011-10-06 12:13:08)

    lz您好,我用的是燃料法,上海吉玛的试剂盒。跑了两周的标准曲线,刚开始扩增效率一直只有74%,非特异性扩增也比较多,今天把循环条件改成了三步法后,非特异性扩增只有一个孔有,但扩增效率却增高到118%,这个是引物的问题吗?结果没有偏离很大的数据。还有,我的阴性对照组,经常扩增曲线,我昨天把所有的试剂都换用了新的了,操作也很注意预防污染,比如换工作区操作,擦洗工作台等,加样时也是先加的阴性对照,标准曲线的加样先后按浓度从低到高孔的顺序加的,最好加cDNA,我这些是怎么回事呢?我怀疑是我的引物设计的不好。麻烦楼主帮忙分析下吧,谢谢!
  • @花开花落@ (2011-10-06 12:13:39)

    我觉得是我的引物没有设计好,所以可能有二聚体的形成,导致阴性对照有扩增曲线和高扩增效率,请大家帮忙分析下,嘿嘿。
  • 131415 (2011-10-06 12:14:37)

    lz 如果用looped rt引物,反转录时, 应不应该有 rna和引物混合 加热 再退火这一步骤。常规rtprotocol里都有这一步。不过如果反转录mirna时 这样会不会使looped引物不能很好区分pre-mirna和成熟rna,因为变性后loop的位阻效应就没了。
  • avi317 (2011-10-06 12:15:26)

    lz 如果用looped rt引物,反转录时, 应不应该有 rna和引物混合 加热 再退火这一步骤。常规rtprotocol里都有这一步。不过如果反转录mirna时 这样会不会使looped引物不能很好区分pre-mirna和成熟rna,因为变性后loop的位阻效应就没了。

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    我只是按照反转录酶(如Superscript 2)的相关特异引物的操作说明操作,开始是有65度加热的步骤。
    您说的情况我没仔细想过,只是PCR产物3%胶的电泳条带来看还比较单一,应该没事。
  • avi317 (2011-10-06 12:17:54)

    lz您好,我用的是燃料法,上海吉玛的试剂盒。跑了两周的标准曲线,刚开始扩增效率一直只有74%,非特异性扩增也比较多,今天把循环条件改成了三步法后,非特异性扩增只有一个孔有,但扩增效率却增高到118%,这个是引物的问题吗?结果没有偏离很大的数据。还有,我的阴性对照组,经常扩增曲线,我昨天把所有的试剂都换用了新的了,操作也很注意预防污染,比如换工作区操作,擦洗工作台等,加样时也是先加的阴性对照,标准曲线的加样先后按浓度从低到高孔的顺序加的,最好加cDNA,我这些是怎么回事呢?我怀疑是我的引物设计的不好。麻烦楼主帮忙分析下吧,谢谢!

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    我在设计U5基因和5s引物的时候也遇到这种情况,后来吧引物换了几条。我想您可以多设计几条引物看看。而且如果您用染料法的话,引物非特异扩增一定要降到最低。
  • 98776langtao (2011-10-06 12:18:20)

    请教lz个问题,你用过+a尾,用t引物反转录的方法么。现在我用的特异性rt引物,每测一个mirna就得反转录一次,又麻烦又费钱。不知道+a尾的方法与特异性反转的方法相比特异性怎么样。lz有没有介绍这种方法的文献资料之类的??
  • 年轮 (2011-10-06 12:19:41)

    PCR新手,也要做miRNA的实验,请楼主或其他的高人指导一下:
    ①为什么用stem-loop的方法反转录,需要测定一个miRNA就反转录一次?不能一次把要测的几个miRNA的stem-loop引物都加进去?
    ②为什么用poly(A)的方法要比用stem-loop节省RNA?
    ②用poly(A)的方法反转录,之后qPCR时,一次能检测几个miRNA?
    问题比较傻,刚开始学。谢谢大家了!
  • 年轮 (2011-10-06 12:19:41)

    PCR新手,也要做miRNA的实验,请楼主或其他的高人指导一下:
    ①为什么用stem-loop的方法反转录,需要测定一个miRNA就反转录一次?不能一次把要测的几个miRNA的stem-loop引物都加进去?
    ②为什么用poly(A)的方法要比用stem-loop节省RNA?
    ②用poly(A)的方法反转录,之后qPCR时,一次能检测几个miRNA?
    问题比较傻,刚开始学。谢谢大家了!
  • avi317 (2011-10-06 12:20:13)

    PCR新手,也要做miRNA的实验,请楼主或其他的高人指导一下:
    ①为什么用stem-loop的方法反转录,需要测定一个miRNA就反转录一次?不能一次把要测的几个miRNA的stem-loop引物都加进去?
    ②为什么用poly(A)的方法要比用stem-loop节省RNA?
    ②用poly(A)的方法反转录,之后qPCR时,一次能检测几个miRNA?
    问题比较傻,刚开始学。谢谢大家了!

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    1、如果你想一次反转录就得到所要的RNA,你可以吧几个loop引物放在一起,只是我没试验过,不知道分开好还是放一起好。
    2、poly(A)的方法不比用stem-loop节省RNA,相反他需要更多的RNA。
    3、如果用OligodT的反转录引物,你能检测你想要的miRNA,但是在反转录过程中,Oligodt的特异性要差一些。
  • avi317 (2011-10-06 12:20:58)

    再请教lz个问题,你用过+a尾,用t引物反转录的方法么。现在我用的特异性rt引物,每测一个mirna就得反转录一次,又麻烦又费钱。不知道+a尾的方法与特异性反转的方法相比特异性怎么样。lz有没有介绍这种方法的文献资料之类的??

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    OligodT方法反转录我尝试过,但是由于在反转录前需要PolyA加尾,RNA需要的量比较多,后来就放弃了(我从血液里提取RNA,得量不高)。关于灵敏度我可以告诉你同样的量的RNA用Loop反转录引物会灵敏度大得多。特异性来说,OligodT的反转录引物比特异引物特异性要低一些,但是PolyA的OligodT方法一样能得到特异的PCR产物。相对来说增加PolyA一步骤的成本同反转录相比应该差不多(没仔细算过)
    你可以尝试下两种方法:1、把多个你想检测的特异引物放在一起进行反转录(引物之间有没有干扰等影响我没尝试过);2、用OligdT引物进行反转录(如果你有比较多的RNA,)。
  • avi317 (2011-10-06 12:21:21)

    可能出现的一些问题(1)
    也许用RNA Poly(A)加尾后进行PCR会出现PCR产物没有目的条带的情况,
    希望在做目的基因时同时做下内参基因(U6或者5srRNA或者其他),如果内参基因也没有出现条带,说明RNA本身或者在反转录前RNA消耗掉了,或者反转录过程中出现问题没有得到理想的cDNA;如果内参有条带或有曲线,就从目的基因引物开始分析。
  • caihong (2011-10-06 12:21:49)

    请教lz一个问题:用stem-loop的方法反转录microRNA后,qPCR可以用SYBR Green染料法吗?看文献上都是用探针法,我用了燃料法没有做出来,不知道这样做可不可行?新手上路,请多多指教!  
  • 蛐蛐儿 (2011-10-06 12:22:17)

    lz,你好,我想请教你:颈环法的那个颈环序列是什么?是通用的吗?O(∩_∩)O谢谢  
  • avi317 (2011-10-06 12:22:53)

    一般用颈环结构的RT引物,RNA在反转录的时候用量按正常反转录的量即可’如果使用像AB等公司的成品RT引物和RealTime PCR引物探针套装,而PCR曲线以及电泳条带不是很好,则需要考虑PCR模板的问题,是不是RNA量太低??或者反转录效果不好???
    如果使用的是自己设计的RT引物,则我建议选择用AB等公司的成品作为阳性对照,这样在实验过程中可以少走很多弯路。
  • avi317 (2011-10-06 12:24:14)

    请教lz一个问题:用stem-loop的方法反转录microRNA后,qPCR可以用SYBR Green染料法吗?看文献上都是用探针法,我用了燃料法没有做出来,不知道这样做可不可行?新手上路,请多多指教!

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    其实用什么方法都可以的。我一般是先用染料法验证RT引物和PCR引物怎样,然后再设计探针的。
    如果你用染料发做不出来,原因你应该找一找,我想这跟用探针或者染料没什么关系。PCR产物跑过琼脂糖凝胶电泳没??目的条带怎样?我想您可以这样试下:1、先用普通PCR跑电泳看看有没有条带,条带好不好?不好就需要找原因、优化 2、条带好的话,然后用染料法做,这样保证PCR体系本身没什么问题 3、如果你觉得探针法特异性更好(事实确实如此),在以上条件的情况下可以设计探针了
  • avi317 (2011-10-06 12:25:34)

    lz,你好,我想请教你:颈环法的那个颈环序列是什么?是通用的吗?O(∩_∩)O谢谢

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    您好,您可以找找楼上我提供的两篇文章,分别是关于以上两种RT引物的序列的。也许可以给您一些建议和帮助。
  • 碧空子 (2011-10-06 12:26:44)

    想和你讨论几个问题
    1.你在前面的帖子说,加A法比茎环的方法耗费的RNA量更多?但在反转录体系中加入的RNA量增大是可以提高检测灵敏度的,也就是说虽然加入了更多量的RNA,但实验的灵敏度得到了提高,所以不能直接说加A法比茎环法消耗的RNA量更多的。
    2.对于茎环法的特异性,因为现在准备开展这方面的实验,也在这两种方法中犹豫。LZ现在的实验数据能够证明茎环法反转录的特异性比加尾法的高吗?虽然按照原理来说,在反转录阶段茎环法有反转的特异性而加A法没有,但我听说茎环法由于引物存在茎环结构,具有空间位阻的情况,因此转录效率比加A法低。
    3.茎环法的引物如果购买的话,大概多少米啊?